Einblick in Smart Factory Wie eine Elektronikfabrik Industrie 4.0 umsetzt

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Limtronik GmbH

Für viele Unternehmen ist das Konzept der Industrie 4.0 interessant, aber auch noch immer abstrakt. Daher fragen sich viele Verantwortliche, wie eine Smart Factory in der Praxis aussieht. Ein EMS-Dienstleister gewährt Einblick.

Maschinen, die miteinander kommunizieren, Big Data beherrschen und eine optimierte Produktion gewährleisten – bei der Limtronik GmbH gehört das zum Fabrikalltag. Der Fertigungsdienstleister für elektronische Komponenten bietet seit 2014 in seiner Elektronikfabrik die Umgebung für die Industrie 4.0-Forschungen und Entwicklungen des SEF Smart Electronic Factory e.V. Hier entwickelt der Verein Lösungen, die KMU und Konzernen den Weg in die digitale Zukunft ebnen sollen. Dadurch setzt auch Limtronik selbst neueste Industrie 4.0-taugliche Lösungen und Standards ein.

Das Unternehmen ist ein Beispiel für eine digitalisierte Elektronikfabrik. In den 70er-Jahren als Zulieferbetrieb für Telekommunikationsunternehmen gestartet, spielten bereits damals moderne IT-Prozesse und Digitalisierung eine wichtige Rolle. Heute betreibt die Firma eine Smart Factory. Sie entwickelt und fertigt elektronische Baugruppen sowie maßgeschneiderte Systeme nach Industrie 4.0-Maßstäben, beispielsweise für den Automotive-Sektor.

In den Jahren 2013/2014 gründete Limtronik gemeinsam mit anderen Unternehmen erste Initiativen in Richtung Industrie 4.0. Dazu zählt unter anderem der SEF Smart Electronic Factory e.V., eine Industrie 4.0-Initiative für den deutschen Mittelstand. Die Forschungs- und Demonstrationsplattform des Vereins ist dabei in den laufenden Betrieb integriert. Es handelt sich hierbei also nicht um eine Modellfabrik. Stattdessen entstehen in der Smart Electronic Factory Lösungen aus der Praxis für die Praxis.

Die Industrie 4.0-Landkarte von Limtronik ist breit abgesteckt

Ein Blick auf die heute eingesetzte Industrie 4.0-Technologie zeigt, an welchen Stellen das Unternehmen bereits das Konzept realisiert oder vorbereitet hat. Cloud-Nutzung, Big-Data-Analytics und viele andere Technologien gehören hierzu, aber auch Integrationssysteme wie ERP und MES.
Vor allem das MES kommt laut des Unternehmens bereits seit Jahrzehnten zum Einsatz. In dieses wurden mit der Zeit immer mehr Maschinen und Prozesse integriert und das System mit dem ERP verbunden. Diese Verknüpfung ermöglicht Big-Data-Auswertungen. Basierend auf diesen Analysen beobachten die Verantwortlichen dann beispielsweise die Feeder-Wartung.
Erste Cloud-Anwendungen laufen bereits seit 2019. In Zusammenarbeit mit der German Edge Cloud konnte Limtronik, basierend auf Datenerhebungen und Bildaufnahmen mit AWS-Tools, zum Beispiel einfache Anwendungen zur automatischen optischen Inspektion umsetzen.

Ein wichtiges Ziel hinter alledem sei die Entlastung der Mitarbeitenden bei gleichbleibender Qualität. Aber auch die Reduzierung von Fehlerkosten sowie die Eingrenzung von Fehlern im Fall der Fälle soll auf diese Weise umgesetzt werden. Und hierbei scheint die Technologie den in sie gesetzten Erwartungen zu genügen, Enttäuschungen gebe es keine. Gerd Ohl, Geschäftsführer bei Limtronik, ist sich in diesem Kontext sicher: „Wenn die gesamte Supply Chain schon jetzt alle Daten in eine gemeinsame Plattform geben würde, könnten wir schon jetzt erhebliche Aufwendungen in den nachgelagerten Prozessen sparen. Hier befinden wir uns dabei, eine ganzheitliche Lösung zu finden.“

Wissenschaft

Hier gibt es bei Industrie 4.0 Forschungs- und Entwicklungsbedarfe

Auch Künstliche Intelligenz kommt zunehmend dort zum Einsatz, wo die Voraussetzungen es erfordern – beispielsweise bei der Inspektion von Feeder und Nozzle bei den Bestückungsautomaten. Ebenfalls werden auf dieser Basis automatische Eingriffe in Prozesse vorgenommen, um Fehler oder einen Qualitätsabfall zu verhindern. „Die potenziellen Anwendungsszenarien von KI in der Produktion sind vielfältig. Zum Beispiel im Qualitätsmanagement eröffnet Künstliche Intelligenz uns schon jetzt neue Möglichkeiten, um die Produktivität und Qualität zu steigern“, erklärt Ohl.

Die Zukunft ist intelligent

Eines der nächsten Projekte ist in diesem Zusammenhang die KI-basierte Überwachung des Einpressdrucks mechanischer Bauelemente auf den Platinen. Hier sollen die Erkenntnisse und Empfehlungen des Algorithmus den Prozessablauf steuern. Aus KI-Anwendungen werden Vorhersagen von Produktionskosten möglich, die beispielsweise die Zuliefererauswahl verbessern kann. Ebenso können Verantwortliche so auf taktischer Ebene die Kapazitätsberechnung und die operative Steuerung der Fabrik optimieren.

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Moderne PCB-Fertigung im Industrie 4.0-Zeitalter

Nach Ansicht der Geschäftsführung werden starre, definierte Fertigungs- und Wertschöpfungsketten zukünftig flexiblen und hochdynamischen Produktions- und Dienstleistungs-Ökosystemen weichen. So soll zum Beispiel eine vollständig individualisierte Produktion möglich werden, die auftragsbasiert arbeitet. „Industrie 4.0-Prozesse, beispielsweise unter Einsatz von KI, weisen ein hohes Potenzial für die Prozessoptimierung und Wertschöpfung im produzierenden Gewerbe auf“, fasst Gerd Ohl zusammen. „Insbesondere im Einsatz intelligenter Systeme und Maschinen, die sich selbstständig organisieren können, sehen wir die Zukunft für unsere Fertigung. Natürlich immer im Schulterschluss mit dem Menschen. Wir bauen Personal aus und nicht ab, da wir derzeit ein starkes Wachstum verzeichnen und hierfür Fachleute unabdingbar sind – das wird auch keine Künstliche Intelligenz ersetzen.“

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